TWI762349B

TWI762349B - 合成纖維用處理劑及合成纖維

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Publication number: TWI762349B
Application number: TW110120676A
Authority: TW
Inventors: 村上卓; 坪田英里; 村田久典
Original assignee: 日商竹本油脂股份有限公司
Priority date: 2020-06-11
Filing date: 2021-06-07
Publication date: 2022-04-21
Also published as: JP6745564B1; JP2021195643A; TW202208318A; WO2021251283A1

Abstract

本發明所欲解決的課題在於提供一種能夠降低在紡紗步驟中油劑的飛散，並且提升在硬水等水質不理想的水中的乳液穩定性的合成纖維用處理劑，以及提供一種附著有該合成纖維用處理劑的合成纖維。本發明的合成纖維用處理劑含有平滑劑、非離子界面活性劑、及離子界面活性劑，其特徵在於：上述平滑劑包含特定的酯類A1，在上述平滑劑中含有40～100質量％的比例的上述酯類A1，上述非離子界面活性劑含有具有支鏈結構的碳數4～24的脂肪族醇類的環氧烷加成物。

Description

合成纖維用處理劑及合成纖維

本發明是關於一種能夠降低在紡紗步驟中油劑的飛散，並且能夠提升在硬水等水質不理想的水中的乳液穩定性的合成纖維用處理劑、及附著有該合成纖維用處理劑的合成纖維。

一般而言，在合成纖維的紡紗步驟中，從降低摩擦，降低斷絲等纖維損傷的觀點而言，有時會在合成纖維的絲狀線條的表面進行附著合成纖維用處理劑的處理。

目前已知有專利文獻1所揭示的合成纖維用處理劑。專利文獻1揭示一種合成纖維用處理劑，其中包含2-辛基十二醇的硬脂酸酯等平滑劑、三羥甲基丙烷EO24莫耳加成物的硬脂酸二酯等界面活性劑。

先前技術文獻專利文獻專利文獻1：日本特開2012-92481號公報

發明所欲解決之課題然而，該等以往的合成纖維用處理劑，在紡紗步驟中油劑的飛散以及在水質不理想的水中的乳液穩定性仍未充分。

本發明有鑑於上述實情，其目的在於提供一種能夠降低在紡紗步驟中油劑的飛散，並且提升在硬水等水質不理想的水中的乳液穩定性的合成纖維用處理劑。此外，本發明提供一種附著有該合成纖維用處理劑的合成纖維。

用以解決課題之手段本發明者為了解決上述課題而進行研究，結果發現在合成纖維用處理劑中包含作為平滑劑的特定的酯化合物、特定的非離子界面活性劑、及離子界面活性劑效果尤佳。

用以解決上述課題的合成纖維用處理劑，含有平滑劑、非離子界面活性劑、及離子界面活性劑，其特徵在於：上述平滑劑包含下述化1所示的酯類A1；在上述平滑劑中含有40～100質量％的比例的上述酯類A1；上述非離子界面活性劑含有具有支鏈結構之碳數4～24的脂肪族醇類的環氧烷加成物。

化1

（化1中， R ¹：碳數7～23的飽和烴基、或碳數7～23的不飽和烴基； X ¹、Y ¹、Z ¹：氫原子、甲基、乙基、碳數3～21的直鏈狀飽和烴基、碳數3～21的具有支鏈結構的飽和烴基、碳數3～21的直鏈狀不飽和烴基、或碳數3～21的具有支鏈結構的不飽和烴基。其中，X ¹及Y ¹中至少1者為甲基、乙基、或上述烴基，X ¹、Y ¹及Z ¹的碳數的總計為5～21。）

上述合成纖維用處理劑中，較佳為：上述平滑劑進而包含下述化2所示的酯類A2。

化2

（化2中， R ²：碳數7～23的飽和烴基、或碳數7～23的不飽和烴基； X ²：氫原子； Y ²：氫原子； Z ²：氫原子、甲基、乙基、碳數3～17的直鏈狀飽和烴基、碳數3～17的具有支鏈結構的飽和烴基、碳數3～17的直鏈狀不飽和烴基、或碳數3～17的具有支鏈結構的不飽和烴基。）

上述合成纖維用處理劑中，較佳為：當上述酯類A1及上述酯類A2的含有比例的總計設為100質量％時，含有55～100質量％的比例的上述酯類A1。

上述合成纖維用處理劑中，較佳為：上述化1的X ¹為甲基、乙基、碳數3～21的直鏈狀飽和烴基、碳數3～21的具有支鏈結構的飽和烴基、碳數3～21的直鏈狀不飽和烴基、或碳數3～21的具有支鏈結構的不飽和烴基。

上述合成纖維用處理劑中，較佳為：上述非離子界面活性劑含有相對於具有支鏈結構的碳數4～14的脂肪族醇類1莫耳加成有碳數2～4的環氧烷總計1～100莫耳的比例的化合物。

上述合成纖維用處理劑中，較佳為：上述化1中，X ¹、Y ¹及Z ¹的碳數的總計為6～12。

用以解決上述課題的合成纖維，其特徵在於：附著有上述合成纖維用處理劑。

發明功效根據本發明能夠降低在紡紗步驟中油劑的飛散，並且能夠提升在硬水等水質不理想的水中的乳液穩定性。

（第1實施方式）

首先，針對本發明之具體化的第1實施方式，即合成纖維用處理劑（以下稱為處理劑）進行說明。本實施方式的處理劑含有平滑劑、非離子界面活性劑、及離子界面活性劑。

本實施方式使用的平滑劑，包含下述化3所示的酯類A1。

化3

（化3中， R ¹：碳數7～23的飽和烴基、或碳數7～23的不飽和烴基； X ¹，Y ¹，Z ¹：氫原子、甲基、乙基、碳數3～21的直鏈狀飽和烴基、碳數3～21的具有支鏈結構的飽和烴基、碳數3～21的直鏈狀不飽和烴基、或碳數3～21的具有支鏈結構的不飽和烴基；其中，X ¹及Y ¹中至少1者為甲基、乙基、或上述烴基，X ¹、Y ¹及Z ¹的碳數的總計為5～21。）

該等酯類A1可單獨使用1種，亦可組合使用2種以上。

該等之中，化3的X ¹較佳為甲基、乙基、碳數3～21的直鏈狀飽和烴基、碳數3～21的具有支鏈結構的飽和烴基、碳數3～21的直鏈狀不飽和烴基、或碳數3～21的具有支鏈結構的不飽和烴基。若為該化合物，則特別能夠降低飛散性。此外，化3中，較佳為X ¹、Y ¹及Z ¹的碳數的總計為6～12。若為該化合物，則特別能夠提升硬水等水質不理想的水中的乳液穩定性。

構成R ¹的烴基可為直鏈狀飽和烴基，亦可為具有支鏈結構的飽和烴基。此外，可為直鏈狀不飽和烴基，亦可為具有支鏈結構的不飽和烴基。

構成R ¹的直鏈狀飽和烴基的具體例，可列舉例如庚基、辛基、壬基、癸基、十一烷基、十二烷基、十三烷基、十四烷基、十五烷基、十六烷基、十七烷基、十八烷基、二十烷基、二十二烷基、二十三烷基等。

構成R ¹的具有支鏈結構的飽和烴基的具體例，可列舉例如異庚基、異辛基、異壬基、異癸基、異十一烷基、異十二烷基、異十三烷基、異十四烷基、異十五烷基、異十六烷基、異十七烷基、異十八烷基、異二十烷基、異二十二烷基、異二十三烷基等。

構成R ¹的不飽和烴基可為具有1個雙鍵之不飽和碳鍵的烯基，亦可為具有2個以上雙鍵的二烯基、三烯基等。此外，可為具有1個三鍵之不飽和碳鍵的炔基，亦可為具有2個以上三鍵的二炔基等。烴基中具有1個雙鍵的直鏈狀不飽和烴基的具體例，可列舉例如庚烯基、辛烯基、壬烯基、癸烯基、十一烯基、十二烯基、十三烯基、十四烯基、十五烯基、十六烯基、十七烯基、十八烯基、二十烯基、二十二烯基、二十三烯基等。

構成R ¹的烴基中具有1個雙鍵且具有支鏈結構的不飽和烴基的具體例，可列舉例如異庚烯基、異辛烯基、異壬烯基、異癸烯基、異十一烯基、異十二烯基、異十三烯基、異十四烯基、異十五烯基、異十六烯基、異十七烯基、異十八烯基、異二十烯基、異二十二烯基、異二十三烯基等。

構成X ¹、Y ¹、或Z ¹的碳數3～21的直鏈狀飽和烴基的具體例，可列舉例如丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、十一烷基、十二烷基、十三烷基、十四烷基、十五烷基、十六烷基、十七烷基、十八烷基、二十烷基、二十一烷基等。

構成X ¹、Y ¹、或Z ¹的碳數3～21的具有支鏈結構的飽和烴基的具體例，可列舉例如異丙基、異丁基、異戊基、異己基、異庚基、異辛基、異壬基、異癸基、異十一烷基、異十二烷基、異十三烷基、異十四烷基、異十五烷基、異十六烷基、異十七烷基、異十八烷基、異二十烷基、異二十一烷基等。

構成X ¹、Y ¹、或Z ¹的不飽和烴基可為具有1個雙鍵之不飽和碳鍵的烯基，亦可為具有2個以上雙鍵的二烯基、三烯基等。此外，可為具有1個三鍵之不飽和碳鍵的炔基，亦可為具有2個以上三鍵的二炔基等。構成X ¹、Y ¹、或Z ¹的烴基中具有1個雙鍵的直鏈狀不飽和烴基的具體例，可列舉例如丙烯基、丁烯基、戊烯基、己烯基、庚烯基、辛烯基、壬烯基、癸烯基、十一烯基、十二烯基、十三烯基、十四烯基、十五烯基、十六烯基、十七烯基、十八烯基、二十烯基、二十一烯基等。

構成X ¹、Y ¹、或Z ¹的烴基中具有1個雙鍵且具有支鏈結構的不飽和烴基的具體例，可列舉例如異丙烯基、異丁烯基、異戊烯基、異己烯基、異庚烯基、異辛烯基、異壬烯基、異癸烯基、異十一烯基、異十二烯基、異十三烯基、異十四烯基、異十五烯基、異十六烯基、異十七烯基、異十八烯基、異二十烯基、異二十一烯基等。

酯類A1的具體例，可列舉例如2-丙基庚基油酸酯、2-甲基壬基油酸酯、2-乙基庚基癸酸酯、2-甲基壬基二十四烷酸酯、2-乙基癸基硬脂酸酯、2-丙基庚基硬脂酸酯、2-乙基十三烷基油酸酯、3,5,5-三甲基己基油酸酯、3,7-二甲基辛基油酸酯、3-甲基十一烷基油酸酯、2-辛基十二烷基棕櫚酸酯、2-乙基己基硬脂酸酯、2-辛基十二烷基異硬脂酸酯、3-甲基十七烷基油酸酯等。

本實施方式使用的平滑劑較佳為包含下述化4所示的酯類A2。

化4

（化4中， R ²：碳數7～23的飽和烴基、或碳數7～23的不飽和烴基； X ²：氫原子； Y ²：氫原子； Z ²：氫原子、甲基、乙基、碳數3～17的直鏈狀飽和烴基、碳數3～17的具有支鏈結構的飽和烴基、碳數3～17的直鏈狀不飽和烴基、或碳數3～17的具有支鏈結構的不飽和烴基。）

該等酯類A2可單獨使用1種，亦可組合使用2種以上。

構成R ²的烴基可為直鏈狀飽和烴基，亦可為具有支鏈結構的飽和烴基。此外，可為直鏈狀不飽和烴基，亦可為具有支鏈結構的不飽和烴基。

構成R ²的飽和烴基或不飽和烴基的具體例，可列舉化3所列示之構成R ¹的飽和烴基或不飽和烴基。

構成Z ²的碳數3～17的直鏈狀飽和烴基的具體例，可列舉例如丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、十一烷基、十二烷基、十三烷基、十四烷基、十五烷基、十六烷基、十七烷基等。

構成Z ²的碳數3～17的具有支鏈結構的飽和烴基的具體例，可列舉例如異丙基、異丁基、異戊基、異己基、異庚基、異辛基、異壬基、異癸基、異十一烷基、異十二烷基、異十三烷基、異十四烷基、異十五烷基、異十六烷基、異十七烷基等。

構成Z ²的不飽和烴基可為具有1個雙鍵之不飽和碳鍵的烯基，亦可為具有2個以上雙鍵的二烯基、三烯基等。此外，可為具有1個三鍵之不飽和碳鍵的炔基，亦可為具有2個以上三鍵的二炔基等。構成Z ²的烴基中具有1個雙鍵的直鏈狀不飽和烴基的具體例，可列舉例如丙烯基、丁烯基、戊烯基、己烯基、庚烯基、辛烯基、壬烯基、癸烯基、十一烯基、十二烯基、十三烯基、十四烯基、十五烯基、十六烯基、十七烯基等。

構成Z ²的烴基中具有1個雙鍵且具有支鏈結構的不飽和烴基的具體例，可列舉例如異丙烯基、異丁烯基、異戊烯基、異己烯基、異庚烯基、異辛烯基、異壬烯基、異癸烯基、異十一烯基、異十二烯基、異十三烯基、異十四烯基、異十五烯基、異十六烯基、異十七烯基等。

酯類A2的具體例，可列舉例如異十三烷基油酸酯、月桂基油酸酯、油醇基月桂酸酯等。

處理劑中，當酯類A1及酯類A2的含有比例的總計設為100質量％時，酯類A1的含有比例可適宜設定，較佳為處理劑含有55～100質量％的比例的酯類A1。藉由限定於該範圍，特別能夠提升在硬水等水質不理想的水中的乳液穩定性。

本實施方式使用的平滑劑也能夠併用上述以外的平滑劑。上述以外的平滑劑可適宜採用公知者。平滑劑的具體例，可列舉例如（1）2-乙基十三烷基丙酸酯、2-十二烷基十六烷基油酸酯等，脂肪族一元醇與脂肪族一元羧酸所形成的酯化合物、脂肪族一元醇加成有碳數2～4的環氧烷的（聚）氧伸烷基加成物與脂肪族一元羧酸所形成的酯化合物；（2）1,6-己二醇二癸酸酯、三羥甲基丙烷單油酸酯單月桂酸酯、去水山梨醇三油酸酯、去水山梨醇單油酸酯、去水山梨醇單硬脂酸酯、甘油單月桂酸酯等，脂肪族多元醇與脂肪族一元羧酸所形成的酯化合物；（3）二月桂基己二酸酯、二油醇基杜鵑花酸酯、雙十四烷基硫醇二丙酸酯、二異鯨蠟硫醇二丙酸酯、雙聚氧乙烯月桂醚己二酸酯、雙聚氧乙烯月桂醚硫醇二丙酸酯等，脂肪族一元醇與脂肪族多元酸所形成的酯化合物、脂肪族一元醇加成有碳數2～4的環氧烷的（聚）氧伸烷基加成物與脂肪族多元酸所形成的酯化合物；（4）苯甲基油酸酯、苯甲基月桂酸酯及聚氧丙烯苯甲基硬脂酸酯等，芳香族一元醇與脂肪族一元羧酸所形成的酯化合物、芳香族一元醇加成有碳數2～4的環氧烷的（聚）氧伸烷基加成物與脂肪族一元羧酸所形成的酯化合物；（5）雙酚A二月桂酸酯、聚氧乙烯雙酚A二月桂酸酯等，芳香族多元醇與脂肪族一元羧酸所形成的酯化合物、芳香族多元醇加成有碳數2～4的環氧烷的（聚）氧伸烷基加成物與脂肪族一元羧酸所形成的酯化合物；（6）雙2-乙基己基苯二甲酸酯、二異硬脂基異苯二甲酸酯、三辛基偏苯三甲酸酯等，脂肪族一元醇與芳香族多元酸所形成的酯化合物、脂肪族一元醇加成有碳數2～4的環氧烷的（聚）氧伸烷基加成物與芳香族多元酸所形成的酯化合物；（7）椰子油、菜籽油、葵花籽油、大豆油、蓖麻油、芝麻油、魚油及牛油等天然油脂等；（8）礦物油等；一般處理劑所採用的公知的平滑劑。該等平滑劑可單獨使用1種，亦可組合使用2種以上。

平滑劑含有40～100質量％的比例的酯類A1。藉由限定於該範圍，能夠提升本發明的效果。

處理劑中平滑劑的含量可適宜設定，較佳為20～80質量％，更佳為30～70質量％。藉由限定於該範圍，能夠提升纖維的平滑性。

本實施方式使用的非離子界面活性劑含有具有支鏈結構的碳數4～24的脂肪族醇類的環氧烷加成物。脂肪族醇類可為飽和脂肪族醇類，亦可為不飽和脂肪族醇類。該等非離子界面活性劑可單獨使用1種，亦可組合使用2種以上。

具有支鏈結構的碳數4～24的脂肪族醇類的具體例，可列舉例如異丁醇、異己醇、2-乙基己醇、異辛醇、異壬醇、異癸醇、異十二醇、異十三醇、異十四醇、異十六醇、異十七醇、異十八醇、異硬脂醇、異十九醇、異二十醇、異二十一醇、異二十二醇、2-辛基十二醇、異二十三醇、異二十四醇等支鏈烷醇；異十六烯醇、異十八烯醇等支鏈烯醇等。

作為非離子界面活性劑的原料所用的環氧烷的具體例，可列舉例如環氧乙烷、環氧丙烷等。環氧烷的加成莫耳數可適宜設定，較佳為0.1～150莫耳，更佳為1～100莫耳，最佳為2～50莫耳。其中，環氧烷的加成莫耳數表示裝填原料中相對於醇類1莫耳的環氧烷的莫耳數。聚合的排列可為隨機加成物，亦可為嵌段加成物。

具有支鏈結構的碳數4～24的脂肪族醇類的環氧烷加成物的具體例，可列舉例如異己醇的環氧乙烷10莫耳・環氧丙烷8莫耳的隨機加成物、2-乙基己醇的環氧丙烷15莫耳-環氧乙烷13莫耳的嵌段加成物、2-辛基十二醇的環氧乙烷8莫耳・環氧丙烷6莫耳的隨機加成物等。

上述非離子界面活性劑中，較佳為如下化合物：相對於具有支鏈結構的碳數4～14的脂肪族醇類1莫耳，以總計1～100莫耳的比例加成有碳數2～4的環氧烷的化合物。藉由使用該化合物，特別能夠降低油劑的飛散。

處理劑中具有支鏈結構的碳數4～24的脂肪族醇類的環氧烷加成物的含量可適宜設定，較佳為1～30質量％，更佳為3～25質量％，最佳為5～20質量％。藉由限定於該範圍，能夠進而提升本發明的效果。

本實施方式使用的非離子界面活性劑也能夠併用上述以外的非離子界面活性劑。上述以外的非離子界面活性劑可適宜採用公知者。非離子界面活性劑的具體例，可列舉例如（1）有機酸、有機醇、有機胺及／或有機醯胺加成有碳數2～4的環氧烷的化合物，例如聚氧乙烯二月桂酸酯、聚氧乙烯月桂酸酯、聚氧乙烯油酸酯、聚氧乙烯油酸二酯、聚氧乙烯辛醚、聚氧乙烯月桂醚、聚氧乙烯月桂醚甲醚、聚氧乙烯聚氧丙烯月桂醚、聚氧丙烯月桂醚甲醚、聚氧乙烯油醚、聚氧丁烯油醚、聚氧乙烯聚氧丙烯壬醚、聚氧丙烯壬醚、聚氧乙烯聚氧丙烯辛醚、聚氧乙烯十二烷基醚、聚氧乙烯十三烷基醚、十四烷基十八醇的環氧乙烷環氧丙烷的隨機加成物、聚氧乙烯月桂胺醚、聚氧乙烯月桂醯胺醚、聚氧乙烯三苯乙烯化苯醚、甘油的環氧乙烷環氧丙烷加成物等醚型非離子界面活性劑；（2）聚氧伸烷基去水山梨醇三油酸酯、三羥甲基丙烷的環氧乙烷加成物與硬脂酸所形成的二酯、聚氧伸烷基椰子油、聚氧伸烷基蓖麻油、聚氧伸烷基硬化蓖麻油、聚氧伸烷基硬化蓖麻油三辛酸酯、聚氧伸烷基硬化蓖麻油的馬來酸酯、硬脂酸酯、或油酸酯等聚氧伸烷基多元醇脂肪酸酯型非離子界面活性劑；（3）硬脂酸二乙醇醯胺、二乙醇胺單月桂醯胺等烷基醯胺型非離子界面活性劑、（4）聚氧乙烯二乙醇胺單油醇醯胺、聚氧乙烯月桂胺、聚氧乙烯牛油胺等聚氧伸烷基脂肪酸醯胺型非離子界面活性劑等。

所有非離子界面活性劑中，具有支鏈結構的碳數4～24的脂肪族醇類的環氧烷加成物的含有比例可適宜設定，較佳為10～100質量％，更佳為15～80質量％，最佳為20～60質量％。藉由限定於該範圍，能夠提升本發明的效果。

處理劑中所有非離子界面活性劑的含量可適宜設定，較佳為5～70質量％，更佳為15～60質量％。藉由限定於該範圍，能夠提升本發明的效果及作為乳液時的穩定性。

本實施方式使用的離子界面活性劑可適宜採用公知者。離子界面活性劑之例可列舉陰離子界面活性劑、陽離子界面活性劑、兩性界面活性劑。該等成分可單獨使用1種，亦可組合使用2種以上。

本實施方式使用的陰離子界面活性劑可適宜採用公知者。陰離子界面活性劑的具體例，可列舉例如（1）月桂基磷酸酯鹽、鯨蠟基磷酸酯鹽、辛基磷酸酯鹽、油醇磷酸酯鹽、硬脂基磷酸酯鹽等脂肪族醇類的磷酸酯鹽；（2）聚氧乙烯月桂醚磷酸酯鹽、聚氧乙烯油醚磷酸酯鹽、聚氧乙烯硬脂醚磷酸酯鹽等脂肪族醇類加成有選自環氧乙烷及環氧丙烷中至少一種的環氧烷者的磷酸酯鹽；（3）月桂基磺酸鹽、肉豆蔻基磺酸鹽、鯨蠟基磺酸鹽、油醇磺酸鹽、硬脂基磺酸鹽、十四烷基磺酸鹽、十二烷基苯磺酸鹽、第二烷基磺酸（C13～15）鹽等脂肪族磺酸鹽或芳香族磺酸鹽；（4）月桂基硫酸酯鹽、油醇硫酸酯鹽、硬脂基硫酸酯鹽等脂肪族醇類的硫酸酯鹽；（5）聚氧乙烯月桂醚硫酸酯鹽、聚氧伸烷基（聚氧乙烯、聚氧丙烯）月桂醚硫酸酯鹽、聚氧乙烯油醚硫酸酯鹽等脂肪族醇類加成有選自環氧乙烷及環氧丙烷中至少一種的環氧烷者的硫酸酯鹽；（6）蓖麻油脂肪酸硫酸酯鹽、芝麻油脂肪酸硫酸酯鹽、松香油脂肪酸硫酸酯鹽、大豆油脂肪酸硫酸酯鹽、菜籽油脂肪酸硫酸酯鹽、棕櫚油脂肪酸硫酸酯鹽、豬油脂肪酸硫酸酯鹽、牛油脂肪酸硫酸酯鹽、鯨油脂肪酸硫酸酯鹽等脂肪酸的硫酸酯鹽；（7）蓖麻油的硫酸酯鹽、芝麻油的硫酸酯鹽、松香油的硫酸酯鹽、大豆油的硫酸酯鹽、菜種油的硫酸酯鹽、棕櫚油的硫酸酯鹽、豬油的硫酸酯鹽、牛油的硫酸酯鹽、鯨油的硫酸酯鹽等油脂的硫酸酯鹽；（8）月桂酸鹽、油酸鹽、硬脂酸鹽等脂肪酸鹽；（9）二辛基磺基琥珀酸鹽等脂肪族醇類的磺基琥珀酸酯鹽等。陰離子界面活性劑的相對離子，可列舉例如鉀鹽、鈉鹽等鹼金屬鹽、銨鹽、三乙醇胺等烷醇胺鹽等。

本實施方式使用的陽離子界面活性劑可適宜採用公知者。陽離子界面活性劑的具體例，可列舉例如月桂基三甲銨氯化物、鯨蠟基三甲銨氯化物、硬脂基三甲銨氯化物、山崳基三甲銨氯化物、二癸基二甲銨氯化物等。

本實施方式使用的兩性界面活性劑可適宜採用公知者。兩性界面活性劑的具體例，可列舉例如甜菜鹼型兩性界面活性劑等。

處理劑中離子界面活性劑的含量可適宜設定，較佳為1～20質量％，更佳為3～16質量％，最佳為6～13質量％。藉由限定於該範圍，能夠提升本發明的效果、作為乳液時的穩定性、或抗靜電性。

（第2實施方式）

接著，針對本發明之具體化的第2實施方式，即合成纖維進行說明。本實施方式的合成纖維附著有第1實施方式的處理劑。將處理劑附著於合成纖維時的處理劑的形態可為經過稀釋溶劑稀釋後的稀釋溶液，或者可為有機溶劑溶液或水性液。本實施方式的合成纖維是經過如下步驟製造：於例如水性液等稀釋溶液的形態而在例如紡紗、延伸步驟等使處理劑附著於合成纖維上。合成纖維上附著的稀釋液亦可藉由乾燥步驟將水分蒸發。

製造的合成纖維的具體例並無特別限制，例如（1）聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚對苯二甲酸丙二醇酯、聚乳酸酯等聚酯系纖維；（2）耐綸6、耐綸66等聚醯胺系纖維；（3）聚丙烯酸、改質丙烯酸等聚丙烯酸系纖維；（4）聚乙烯、聚丙烯等聚烯烴系纖維等。

處理劑在合成纖維上的附著量並無特別限制，較佳為使處理劑按照相對於合成纖維為0.1～3質量％（不包含水等溶劑）的比例進行附著。根據該構成，可進而提升本發明的效果。此外，使處理劑附著的方法並無特別限制，可採用例如滾筒式給油法、使用計量泵的導引給油法、浸漬給油法、噴霧給油法等公知的方法。

藉由上述實施方式的處理劑及合成纖維，能夠獲得如下的效果。

（1）上述實施方式的處理劑構成為：包含平滑劑、非離子界面活性劑、及離子界面活性劑，平滑劑包含上述酯類A1，在平滑劑中含有40～100質量％的比例的酯類A1，非離子界面活性劑含有具有支鏈結構的碳數4～24的脂肪族醇類的環氧烷加成物。因此，能夠降低在紡紗步驟中油劑的飛散。因此，獲得的合成纖維中能夠有效地發揮處理劑的各種機能。此外，能夠提升在硬水等水質不理想的水中的乳液穩定性。因此，能夠不受水質限制而提升紗絲的製造穩定性。

其中，上述實施方式也能夠以如下方式變更。

・本實施方式的處理劑也能夠為於含有水的水性液的形態保存。水性液中處理劑及水的含有比例並無特別限定。當水性液中處理劑的含有比例設為100質量份時，水性液中水的含有比例較佳為5～30質量份，更佳為5～20質量份。藉由限定於該配合比例，能夠提升水性液的操作性，並且提升經時穩定性。其中，水性液的調製時所用的水的種類並無特別限定，可為幾乎不含雜質的蒸餾水，亦可為含有Ca離子、Mg離子等的硬水或軟水。

・在不損害本發明的效果的範圍内，本實施方式的處理劑也能夠進一步配合用以維持處理劑的品質的穩定化劑或抗靜電劑、黏著劑、抗氧化劑、紫外線吸收劑、消泡劑（聚矽氧系化合物）等通常可用於處理劑的成分。

抗氧化劑的具體例，可列舉例如（1）1,3,5-參（3’,5’-二-t-丁基-4-羥基苯甲基）異三聚氰酸、1,3,5-參（4-t-丁基-3-羥基-2,6-二甲基苯甲基）異三聚氰酸、1,3,5-三甲基-2,4,6-參（3,5-二-t-丁基-4-羥基苯甲基）苯、2,2’-伸甲基-雙（4-甲基-6-t-丁酚）、1,1,3-參（2-甲基-4-羥基-5-t-丁苯基）丁烷、肆［伸甲基-3-（3’,5’-二-t-丁基-4’-羥苯基）丙酸酯］甲烷、三乙二醇-雙［3-（3-t-丁基-5-甲基-4-羥苯基）丙酸酯］等酚系抗氧化劑；（2）辛基二苯基亞磷酸酯、參壬基苯基亞磷酸酯、四-十三烷基-4,4’-亞丁基-雙-（2-t-丁基-5-甲酚）二亞磷酸酯等亞磷酸酯系抗氧化劑；（3）4,4’-硫代雙-（6-t-丁基-3-甲酚）、二月桂基-3,3’-硫醇二丙酸酯等硫醚系抗氧化劑等。該等抗氧化劑可單獨使用，亦可組合使用2種以上。

實施例

以下為了更具體地說明本發明的構成及效果而舉出實施例等，但本發明並不局限於該等實施例。此外，以下的實施例及比較例的說明中，份表示質量份，％表示質量％。

試驗類別1（合成纖維用處理劑的調製）

各實施例、各比較例所用的處理劑是使用表1～4所示的各成分，並藉由下述調製方法而獲得。

上述化3所示的酯類A1（A1-1～14）示於表1。酯類A1的種類示於表1「酯類A1」欄。化3中R ¹、X ¹、Y ¹、Z ¹的種類分別示於表1「R ¹」欄、「X ¹」欄、「Y ¹」欄、「Z ¹」欄。此外，X ¹、Y ¹及Z ¹的碳數的總計示於表1「X ¹、Y ¹及Z ¹的碳數的總計」欄。

為了提供參考，2-丙基庚基油酸酯（A1-1）的合成例如下所述。

・2-丙基庚基油酸酯（A1-1）的合成將油酸282g（1莫耳）及2-丙基庚醇158g（1莫耳）裝入燒瓶中，於氮氣下75℃使其熔融後，添加觸媒之對甲苯磺酸0.6g，再於120℃、2mmHg的減壓下使其反應4小時。接著於氮氣下105℃回復至常壓，添加吸附劑處理掉觸媒。然後於90℃進行過濾，而獲得包含酯類A1-1的混合物。

為了將微量的雜質（副產物、未反應醇類、未反應脂肪酸等）從上述方法所獲得的酯類A1-1中分離出，藉由使用矽膠的管柱層析法來實施分離處理。

藉由管柱所分離的酯類A1-1利用 ¹H-NMR（VALIAN公司製MERCURY plus NMR Spectrometor System，300MHz，CDCl ₃）進行分析。藉由NMR確認出於3.9～4.1ppm具有雙重峰，也就是表示化3中X ¹為烴基的峰（其中，當X ¹為氫原子時為三重峰）。此外，藉由GC-MS測定，確認出MS具有分子離子峰（m／z＝422）。

表1

種類	酯類A1	R ¹	X ¹	Y ¹	Z ¹	X ¹,Y ¹,Z ¹的碳數的總計
A1-1	2-丙基庚基油酸酯	8-十七烯基	丙基	氫	丁基	7
A1-2	2-甲基壬基油酸酯	8-十七烯基	甲基	氫	己基	7
A1-3	2-乙基庚基癸酸酯	壬基	乙基	氫	丁基	6
A1-4	2-甲基壬基二十四烷酸酯	二十三烷基	甲基	氫	己基	7
A1-5	2-乙基癸基硬脂酸酯	十七烷基	乙基	氫	庚基	9
A1-6	2-丙基庚基硬脂酸酯	十七烷基	丙基	氫	丁基	7
A1-7	2-乙基十三烷基油酸酯	8-十七烯基	乙基	氫	癸基	12
A1-8	3,5,5-三甲基己基油酸酯	8-十七烯基	氫	甲基	2,2-二甲基丙基	6
A1-9	3,7-二甲基辛基油酸酯	8-十七烯基	氫	甲基	4-甲基戊基	7
A1-10	3-甲基十一烷基油酸酯	8-十七烯基	氫	甲基	辛基	9
A1-11	2-辛基十二烷基棕櫚酸酯	十五烷基	辛基	氫	壬基	17
A1-12	2-乙基己基硬脂酸酯	十七烷基	乙基	氫	丙基	5
A1-13	2-辛基十二烷基異硬脂酸酯	15-甲基十六烷基	辛基	氫	壬基	17
A1-14	3-甲基十七烷基油酸酯	8-十七烯基	氫	甲基	十四烷基	15

上述化4所示的酯類A2（A2-1～3）示於表2。酯類A2的種類示於表2「酯類A2」欄。化4中R ²、X ²、Y ²、Z ²的種類分別示於表2「R ²」欄、「X ²」欄、「Y ²」欄、「Z ²」欄。

表2

種類	酯類A2	R ²	X ²	Y ²	Z ²
A2-1	異十三烷基油酸酯	8-十七烯基	氫	氫	8-甲基壬基
A2-2	月桂基油酸酯	8-十七烯基	氫	氫	壬基
A2-3	油醇基月桂酸酯	十一烷基	氫	氫	6-十五烯基

・處理劑的調製（實施例1）將平滑劑之2-丙基庚基油酸酯（A1-1）50％；非離子界面活性劑之異己醇的環氧乙烷10莫耳・環氧丙烷8莫耳的隨機加成物（B-1）10％、硬化蓖麻油的環氧乙烷20莫耳加成物（b-1）15％、油酸的環氧乙烷7莫耳加成物（b-2）15％；離子界面活性劑之聚氧乙烯（2莫耳，其表示環氧乙烷的加成莫耳數，以下相同）月桂醚的磷酸酯與鉀所形成的鹽4.9％（C-1）、第二烷基磺酸鈉（碳數13-15）（C-2）4％、油酸鉀（C-3）1％；抗氧化劑之1,1,3-參（2-甲基-4-羥基-5-t-丁苯基）丁烷（D-1）0.1％均勻混合，而獲得實施例1的處理劑之混合物。

・處理劑（實施例2～33及比較例1～5）的調製以與實施例1的處理劑的調製相同的方式，使用表3、4所示的成分調製出實施例2～33及比較例1～5的處理劑。其中，表3、4中表示處理劑中各成分的種類，並且表示當處理劑設為100％時各成分的配合比率（％）。

各例之處理劑中平滑劑的種類與含量、非離子界面活性劑的種類與含量、離子界面活性劑的種類與含量、其他成分的種類與含量分別示於表3、4「平滑劑」欄、「非離子界面活性劑」欄、「離子界面活性劑」欄、「其他成分」欄。此外，平滑劑中酯類A1的含量之質量比示於表1「質量比：酯類A1／平滑劑」欄、當酯類A1及酯類A2的含有比例的總計設為100％時酯類A1的含量之質量比示於表3、4「質量比：酯類A1／（酯類A1＋酯類A2）」欄。

表3

表4

表3、4中各代號表示： a-1：2-十二烷基十六烷基油酸酯 a-2：菜籽油 a-3：礦物油（180雷氏秒，30℃） a-4：2-乙基十三烷基丙酸酯 a-5：2-癸基十四醇與硫醇二丙酸的二酯 a-6：聚氧乙烯（3莫耳）月桂醚與硫醇二丙酸的二酯 B-1：異己醇的環氧乙烷10莫耳・環氧丙烷8莫耳的隨機加成物 B-2：2-乙基己醇的環氧丙烷15莫耳-環氧乙烷13莫耳的嵌段加成物 B-3：2-辛基十二醇的環氧乙烷8莫耳・環氧丙烷6莫耳的隨機加成物 b-1：硬化蓖麻油的環氧乙烷20莫耳加成物 b-2：油酸的環氧乙烷7莫耳加成物 b-3：月桂醇的環氧乙烷7莫耳加成物 b-4：三羥甲基丙烷的環氧乙烷24莫耳加成物與硬脂酸所形成的二酯 b-5：硬化蓖麻油的環氧乙烷25莫耳加成物 b-6：牛油烷基胺的環氧乙烷15莫耳加成物 b-7：十四烷基十八醇的環氧乙烷10莫耳・環氧丙烷4莫耳的隨機加成物 C-1：聚氧乙烯（2莫耳）月桂醚的磷酸酯與鉀所形成的鹽 C-2：第二烷基磺酸鈉（碳數13-15） C-3：油酸鉀 D-1：1,1,3-參（2-甲基-4-羥基-5-t-丁苯基）丁烷 D-2：三乙二醇-雙［3-（3-t-丁基-5-甲基-4-羥苯基）丙酸酯］ D-3：聚二甲基矽氧烷（黏度20mm ²／s（25℃））

試驗類別2（處理劑的評價）

・延伸絲的製造於如上述方式所獲得的各處理劑中添加特定量的離子交換水，並均勻混合，調製出處理劑的濃度10％的水性液。將固有黏度0.64、氧化鈦含量0.2％的聚對苯二甲酸乙二酯的小粒以常法進行乾燥後，使用擠壓機於295℃進行紡紗。從紡嘴吐出冷卻硬化後，藉由使用計量泵的導引給油法將上述水性液附著於移動紗絲上，使處理劑相對於移動紗絲為1.0％。然後，利用導件加以集束，並藉由經加熱至90℃的牽引輥以1400m／分鐘的速度進行牽引，接著於牽引輥與以4800m／分鐘的速度旋轉的延伸輥之間延伸成3.2倍，製造出83.3 dtex（75丹尼）36 filament的延伸絲。上述製造方法中針對飛散性進行評價。此外，以硬水穩定性的方式以如下方法評價有關處理劑在水質不理想的水中的乳液穩定性。結果示於表3、4。

・飛散性的評價上述方法所獲得的延伸絲在製得卷套時，以目視確認在注油噴嘴的飛散狀況10分鐘。利用以下的評價基準評價飛散性。結果示於表3、4「飛散性」欄。

◎◎（優異）：無飛散 ◎（良好）：有確認出飛散但罕見 ○（尚可）：有確認出飛散但少量 ×（不良）：確認出經常、大量的飛散

・硬水穩定性的評價針對試驗類別1所調製的各例的處理劑，將處理劑15份與下述硬水85份均勻混合，而調製出處理劑的濃度15％的硬水水性液。

硬水是使用於25℃測定時導電度為130μS／cm的水。

然後將調製的硬水水性液於30℃靜置24小時後以目視觀察，並利用下述的評價基準評價析出粒子。結果示於表3、4「硬水穩定性」欄。

・析出粒子的評價基準 ◎◎（優異）：完全觀察不到析出粒子 ◎（良好）：觀察到少許析出粒子 ○（尚可）：觀察到析出粒子，但呈現分散 ×（不良）：觀察到大量析出粒子，且產生沉澱

從表3、4的結果可明確得知，各實施例的處理劑在飛散性及硬水穩定性的評價皆為尚可以上的評價。根據本發明，能夠降低紡紗步驟中油劑的飛散，並且提升在硬水等水質不理想的水中的乳液穩定性。

Claims

一種合成纖維用處理劑，含有平滑劑、非離子界面活性劑、及離子界面活性劑，其特徵在於：上述平滑劑包含下述化1所示的酯類A1；在上述平滑劑中含有40~100質量%的比例的上述酯類A1；上述非離子界面活性劑含有具有支鏈結構的碳數4~24的脂肪族醇類的環氧烷加成物；
(化1中，R¹：碳數7~23的飽和烴基、或碳數7~23的不飽和烴基；X¹，Y¹，Z¹：氫原子、甲基、乙基、碳數3~21的直鏈狀飽和烴基、碳數3~21的具有支鏈結構的飽和烴基、碳數3~21的直鏈狀不飽和烴基、或碳數3~21的具有支鏈結構的不飽和烴基；其中，X¹及Y¹中至少1者為甲基、乙基、或上述烴基，X¹、Y¹及Z¹的碳數的總計為5~21)。
如請求項1所述的合成纖維用處理劑，其中上述平滑劑進而包含下述化2所示的酯類A2；化2
(化2中，R²：碳數7~23的飽和烴基、或碳數7~23的不飽和烴基；X²：氫原子；Y²：氫原子；Z²：氫原子、甲基、乙基、碳數3~17的直鏈狀飽和烴基、碳數3~17的具有支鏈結構的飽和烴基、碳數3~17的直鏈狀不飽和烴基、或碳數3~17的具有支鏈結構的不飽和烴基)。
如請求項2所述的合成纖維用處理劑，其中當上述酯類A1及上述酯類A2的含有比例的總計設為100質量%時，含有55~100質量%的比例的上述酯類A1。
如請求項1~3中任一項所述的合成纖維用處理劑，其中上述化1的X¹為甲基、乙基、碳數3~21的直鏈狀飽和烴基、碳數3~21的具有支鏈結構的飽和烴基、碳數3~21的直鏈狀不飽和烴基、或碳數3~21的具有支鏈結構的不飽和烴基。
如請求項1~3中任一項所述的合成纖維用處理劑，其中上述非離子界面活性劑含有相對於具有支鏈結構的碳數4~14的脂肪族醇類1莫耳加成有碳數2~4的環氧烷總計1~100莫耳的比例的化合物。
如請求項4所述的合成纖維用處理劑，其中上述非離子界面活性劑含有相對於具有支鏈結構的碳數4~14的脂肪族醇類1莫耳加成有碳數2~4的環氧烷總計1~100莫耳的比例的化合物。
如請求項1~3中任一項所述的合成纖維用處理劑，其中上述化1中，X¹、Y¹及Z¹的碳數的總計為6~12。
如請求項4所述的合成纖維用處理劑，其中上述化1中，X¹、Y¹及Z¹的碳數的總計為6~12。
如請求項5所述的合成纖維用處理劑，其中上述化1中，X¹、Y¹及Z¹的碳數的總計為6~12。
如請求項6所述的合成纖維用處理劑，其中上述化1中，X¹、Y¹及Z¹的碳數的總計為6~12。
一種合成纖維，其特徵在於：附著有請求項1~10中任一項所述的合成纖維用處理劑。